KR100893166B1 - 느릅나무 추출에서 추출한 당단백 농축획분의 화장품조성료로서의 응용 - Google Patents

Abstract

본 발명은 느릅나무 추출 분획물 및 그 용도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 느릅나무로부터 열수 및/또는 알콜류를 이용해 장기간 침지추출한 후 여과, 침전 및 크로마토그래피 방법에 의해 추출된 분획물 및 이 추출분획물의 각종 용도에 관한 것이다. 즉, 본 발명에 따라 추출된 이 추출분획물은 우선, 멜라닌 고분자로 변화되는 도파크롬(dopachrome)의 생성을 억제할 수 있어 미백효과를 나타내고, 과산화 자유라디칼(peroxyradical)과 반응하여 자유라디칼을 소거시킴으로써 항산화효과를 나타낼 뿐만 아니라, 섬유아세포(fibroblast)를 증식시킬 수 있어 주름개선 효과도 나타낸다.

Description

느릅나무 추출에서 추출한 당단백 농축획분의 화장품 조성료로서의 응용{ The application of the glycoprotein-concentrated fraction from Ulmus davidiana as a component of the cosmetics }

도 1은 자유라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.

도 2는 본 발명에 따른 추출공정을 도식화한 것이다.

본 발명은 느릅나무 추출 분획물 및 그 용도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 느릅나무로부터 열수 및/또는 알콜류를 이용해 장기간 침지추출한 후 여과, 침전 및 크로마토그래피 방법에 의해 추출된 분획물 및 이 추출분획물의 각종 용도에 관한 것이다.

일반적으로, 피부의 최외각증인 각질층은 외부의 침투에 대한 장벽으로서의 기능을 갖는다. 피부가 노화됨에 따라 피부고유의 기능이 저하되면서 주름이 형성되고 멜라닌 색소가 생성된다. 이러한 노화의 주요인으로서 태양광에 대한 노출에 의해 자외선이 피부의 결합조직인 콜라겐과 엘라스틴의 산화적 절단을 촉진시키며 결과적으로 결합조직의 비정상적인 교차결합에 의해 주름형성을 유발한다. 또한 피 부의 함수기능이 저하되어 피부가 거칠게 되고 각종 피부 트러블의 원인이 된다. 따라서 이러한 피부에 스트레스를 제공하는 요인들을 막기 위한 화장품의 기능은 필수적이라 할 수 있다.

그런데, 느릅나무(Ulmus Macrocarpa Hance)의 뿌리 및 가지의 껍질인 유백피는 예로부터 그 성분이 플라보노이드, 사포닌, 타닌, 점액질(약초성분: 일월서각), β-시토스테롤(Sitosterol), 파이토스테롤(Phytosterol), 시그마스테롤(Sigmasterol), 탄닌(Tannin), 레진(Resin), 패티오일(Fathyoil) 등이 포함되어 있는 것으로 등재되어 있고, 약효 및 응용에는 임탁, 수종, 단독개선(한약 규격: 보건복지부), 기침, 수렴, 항염, 구충, 항균(약초성분: 일월서각), 이뇨, 소종독, 치습, 주수보제(본초학: 육창수) 등의 내용약으로 기재되어 있으며, 민간요법으로 구전된 것은 피부습진 개선 등 각종 피부병에 생으로 짖쪄서 붙이거나 또는 각종 소화기 질환, 이질 등 배아리 병에 단방으로 다려서 음용하였음이 구전되어왔다.

이에, 종래에는 상기와 같은 특성을 나타내는 느릅나무에 대해 단순히 열수 추출하는 등의 방법으로 추출물을 이용하여 왔다. 그러나, 이러한 추출물은 단순히 다양한 추출물의 혼합조성물로서 실질적으로 효과를 나타내는 특정 성분에 대한 보다 과학적인 규명작업이 없어 효과를 반감시키는 이물질이나 효과와 관계없는 불순물 등이 포함되어 있는 등 문제점이 있고, 보다 효과적인 성분만을 분리해내는 방법 등의 개선작업이 없는 등의 문제점이 있어 이에 대한 개선의 필요성이 지대한 실정이었다.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 개선시키기 위하여 여러 가지 다양한 조건하에서 느릅나무의 뿌리 또는 가지로부터 여러 추출물을 얻었고, 이를 이용한 여러 실험을 통해 특정 조건하에서 추출된 추출분획물인 당단백질만이 우수한 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

즉, 본 발명의 목적은 느릅나무 추출분획물 및 이들의 용도를 제공하고자 하는데 있다.

본 발명은

(ⅰ) 느릅나무를 완전건조한 후 건조중량에 대하여 2 내지 15배의 추출용매를 가하고 2주 내지 2개월간 침지시킨 후 여과시켜 상등액만을 분리하는 공정 및,

(ⅱ) 상기 상등액을 25 내지 60%의 암모늄 설페이트로 침전시키고, 친화성 크로마토그래피 및 크기 배제 크로마토그래피 방법으로 상기 침전물에서 암모늄 설페이트를 제거하는 공정에 의해 수득된 느릅나무 추출 분획물 및 그의 용도에 관한 것이다.

우선, 본 발명은 (ⅰ) 느릅나무를 완전건조한 후 건조중량에 대하여 2 내지 15배의 추출용매를 가하고 2주 내지 2개월간 (10-30℃에서)침지시킨 후 여과시켜 상등액만을 분리하는 공정; 및, (ⅱ) 상기 상등액을 25 내지 60%의 암모늄 설페이트로 침전시키고, 친화성 크로마토그래피 및 크기 배제 크로마토그래피 방법으로 상기 침전물에서 암모늄 설페이트를 제거하는 공정에 의해 수득된 느릅나무 추출 분획물에 관한 것으로, 만일 추출용매의 양이 상기 범위를 벗어나는 경우 지성피부에 트러블을 일으킬 수 있는 문제점이 있어 바람직하지 않을 뿐만 아니라, 암모늄 설페이트의 농도도 상기 범위를 벗어나는 경우 느릅나무 추출액의 색소성분이 침전되는 문제점이 있다. 그리고, 침지기간이 너무 짧으면 유효성분인 당단백질이 충분히 추출되지 않아 본 발명의 효과를 만족하기 어려우며, 또한 침지기간이 너무 장기화되면 목적하는 당단백질외에도 다양한 불순물이 침출되어 역시 바람직하지 않게 된다. 여기서, 추출용매로는 60 내지 85℃의 열수, 에탄올, 메탄올 등 알콜류를 사용할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 추출공정에 따라 추출된 상기 추출 분획물은 분자량 14 내지 140 kDa, 점도 55 내지 80 d/g, 융점 90 내지 100℃, pH 6 내지 7인 당단백질이다.

그리고, 본 발명은 상기와 같은 추출 분획물이 도파크롬(dopachrome)의 생성을 억제하여 미백효과를 나타내고, 과산화라디칼(peroxyradical)과 반응하여 항산화 효과를 나타낼 뿐만 아니라, 0.001 내지 10%농도만으로도 섬유아세포(fibroblast)를 증식시킬 수 있어 주름개선효과를 나타내는 것을 포함한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 느릅나무 추출분획물 0.1 내지 10 중량%를 함유하는 화장료 조성물을 포함한다. 여기서, 상기 화장료로는 비누, 유연화장수, 영양 화장수, 샴푸, 모발영양제, 영양크림, 팩 또는 맛사지 크림을 포함한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 자명할 것이다.

실시예: 느릅나무 추출물 수득공정

30 Kg의 느릅나무의 뿌리와 줄기를 완전 건조한 후 건조중량에 대하여 5배의 추출용매 90 L를 가하고 1개월 간 침지시킨 후 Filter paper(No.2)로 여과시켜 상등액만을 분리하였다. 그런 다음, 상기에서 여과추출된 상등액을 25-60%의 암모늄 설페이트로 침전시키고, 침전 후의 침전물을 친화성 크로마토그래피 및 크기 배제 크로마토그래피 방법으로 상기 침전물에서 암모늄 설페이트를 제거하는 공정으로 최종 추출분리하여 300 ㎖의 느릅나무 추출 분획물을 수득하였다.

실험예 1:

상기 실시예에서 수득된 느릅나무 추출분획물을 이용하여 이 추출분획물을 특정하기 위하여 각종 물성테스트를 수행하였다. 즉, 분자량은 전기영동 방법으로 실험한 결과, 14 내지 140 kDa이었으며, 점도는 점도계 (Model: brookfield DVll+)로 측정하여 점도 55 내지 80 d/g 임을 알 수 있었다. 또한, 융점은 90-100℃, 적정 활성을 나타내는 pH는 6-7 이었다.

실험예 2: 타이로시나제 활성억제 테스트

자외선 또는 주위환경에 의해 타이로시나제(Tyrosinase)가 활성을 갖게되면 타이로신(Tyrosine: Dopa)이 중간생성단계인 도파크롬(Dopachrome)의 생성경로를 거쳐 자동산화반응에 의해 멜라닌 고분자로 변화된다. 이 효소의 활성을 억제하는 효과를 통해 피부색을 맑고 환하게 가꾸어주는 화이트닝 효과를 기대할 수 있다. 따라서, 본 실험에서는 타이로신에 의한 도파크롬의 생성여부를 통해 멜라닌 색소침착(기미, 주근깨) 억제정도를 간접적으로 측정할 수 있으며, 그 실험과정은 다음과 같았다.

즉, 우선 타이로시나제(0.3 mg/㎖) 1㎖에 포타슘 포스페이트 완충용액(pH6.8, 0.1 M) 1㎖와 상기 실시예에서 수득한 느릅나무 추출물 0.9㎖를 넣고 10분간 유지하였다. 그런 다음, 반응을 종료한 후 475nm에서 흡광도를 조사하여 활성도를 측정하였다. 이때, 활성도는 타이로시나제 활성을 50% 억제하는 느릅나무 추출물의 양(IC50)으로 표시하였으며, 그 결과를 다음 표 1에 요약하여 나타내었다.

실험예 3: 자유라디칼 소거활성 테스트

활성산소는 지질과 산화반응을 개시시킨다. 즉, 활성산소와 지질과의 산화반응은 불포화지방산에서의 부가반응으로 생성된 산화물에 의해 개시되고 자동산화반응을 거쳐 세포막을 파괴하게 된다. 또한, ₁O₂(또는·OH)에 의하여 형성된 지질과산화물은 Fe²⁺ 등의 금속이온 존재하에서 과산화라디칼(peroxyradical) 또는 알콕시라디칼(alkoxyradical)로 산화 또는 환원될 수 있다. 타이로시나제에 의해 형성된 도파크롬이 자동산화되어 멜라닌이 되는데, 이때 느릅나무 추출물은 이들 물질의 자 동산화의 연쇄반응에 포함되는 이들 과산화라디칼과 반응하여 연쇄반응을 종결짓는 작용을 한다. 이를 알아보기 위한 실험은 다음과 같이 수행하였다. 즉, 자유 라디칼 소거활성은 후지타(Fujita) 등의 방법을 개선한 것으로서 안정한 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)을 사용하였다. 그리고, 상기 DPPH 용액에 느릅나무 추출물을 첨가하고 섞은 다음 실온에서 23℃에서 30 분간 방치후 517nm에서 흡광도를 조사하여 자유라디칼의 소거활성을 측정하였고, 그 결과를 다음 표 2 및 도 1에 요약하여 나타내었다.

실험예 4: 주름개선효과

주름개선효과로서는 피부세포(skin cell) 증식효과를 각 농도별로 조사하였다. 즉, 사람 섬유아세포(human fibroblast)를 2.5% 소태아혈청(bovine fetal serum)을 포함하는 DMEM(Dulbecco's ModifiedEagle's Medium) 배지에 배양하고, 웰당 5,000세포를 96-웰 마이크로티터 플레이트에 첨가하였다. 그리고, 느릅나무 추출물을 각 웰에 첨가한 후 37℃에서 4일간 보관하였다. 배양이 끝난 후 0.2% 3- (4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸리움(MTT)을 50 ㎕/웰로 첨가하였다. 각 플레이트를 37℃에서 시간대별로 세포밀도나 생존율의 인디케이터(indicator)인 포르마잔(formazan)을 얻었다. 그런 다음, DMSO(Dimethyl sulfoxide)에서 포르마잔을 용해시킨 후 570nm에서의 흡광도를 마이크로플레이터판독기(microplate reader)를 이용하여 측정하였다.

그 결과, 12시간대에 0.01 내지 0.1%에서 35%의 증식효과를 나타냈으며, 24시간대에서는 1%농도에서 50%의 증식효과를 나타내었다. 또한, 세포독성은 0.001 내지 10% 농도에서 전혀 나타나지 않았다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 느릅나무 추출 분획물 및 그 용도에 관한 것으로, 본 발명에 따른 상기 추출분획물은 우선, 멜라닌 고분자로 변화되는 도파크롬(dopachrome)의 생성을 억제할 수 있어 미백효과를 나타내고, 과산화 자유라디칼(peroxyradical)과 반응하여 자유라디칼을 소거시킴으로써 항산화효과를 나타낼 뿐만 아니라, 섬유아세포(fibroblast)를 증식시킬 수 있어 주름개선 효과도 나타낸다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 분자량 14 내지 140 kDa, 점도 55 내지 80 d/g, 융점 90 내지 100℃ 및 pH 6 내지 7인 당단백질을 포함하는 느릅나무 추출 분획물을 유효성분으로 포함하는 도파크롬(dopachrome)의 생성을 억제하여 미백 효능을 나타내는 미백용 화장료 조성물.
4. 분자량 14 내지 140 kDa, 점도 55 내지 80 d/g, 융점 90 내지 100℃ 및 pH 6 내지 7인 당단백질을 포함하는 느릅나무 추출 분획물을 유효성분으로 포함하는 과산화 자유라디칼(peroxy radical)을 소거하여 항산화 효과를 나타내는 항산화용 조성물.
5. 삭제
6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 조성물은 0.1 내지 10 중량%의 느릅나무 추출 분획물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 조성물은 비누, 유연화장수, 영양 화장수, 샴푸, 모발영양제, 영양크림, 팩 및 맛사지 크림으로 구성된 군에서 선택된 1종의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
8. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 느릅나무 추출 분획물은, (ⅰ) 느릅나무를 완전건조한 후 건조중량에 대하여 2 내지 15배의 추출용매를 가하고 2주 내지 2개월간 침지시킨 후 여과시켜 상등액만을 분리하는 공정; 및 (ⅱ) 상기 상등액을 25 내지 60%의 암모늄 설페이트로 침전시키고, 친화성 크로마토그래피 및 크기 배제 크로마토그래피 방법으로 상기 침전물에서 암모늄 설페이트를 제거하는 공정에 의해 수득된 것을 특징으로 하는 조성물.

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